Downstream composition changes of acidic volcanic waters discharged into the Banyupahit stream, Ijen caldera, Indonesia

The crater lake of Kawah Ijen volcano contains extremely low pH (<0.4) waters with high SO₄ (70000 mg/kg), Cl (21000 mg/kg), F (1500 mg/kg), Al (5000 mg/kg), Fe (2000 mg/kg) and trace metal (Cu 0.5, Zn 4, Pb 3 mg/kg) contents. These brines seep outward through the western crater rim and reappear on the other side as streamlets, which form the headwaters of the Banyupahit stream. The Banyupahit first mixes with fresh rivers and thermal springs in the Ijen caldera and then irrigates a coastal agricultural plain which is 30 km from the summit crater.We discuss the downstream composition changes affecting the Banyupahit waters by using stable isotope, chemical and mineralogical data collected from sites along the stream length. The saturation of the stream waters with respect to minerals was evaluated with SOLVEQ and WATEQ4F and compared with the geochemical observations. An aluminous mineralogy (alunogen, pickeringite, tamarugite and kalinite) develops in the upper part of the Banyupahit due to concentration of the headwaters by evaporation. Downstream attenuation of dissolved element concentrations results principally from dilution and from mineral precipitation. The stream pH changes from 0 at the source to >4 close to the mouth. The δD and δ¹⁸O values and the relative SO₄–Cl–F contents of the Banyupahit waters indicate that the tributaries are mostly meteoric. Dissolved SO₄ in the acidic stream come only from the crater lake seepages and are not involved later in microbially mediated reactions, as shown by their δ³⁴S and δ¹⁸O values. Re-equilibration of the stream SO₄ oxygen-isotope composition with H₂O from tributaries does not occur.Calcium, SiO₂, Al, Fe, K and SO₄ behave non-conservatively in the stream waters. Gypsum, silica (amorphous or poorly ordered), a basic aluminum hydroxysulfate (basaluminite?), K-jarosite and amorphous ferric hydroxide may exert a solubility control on these elements along the entire stream length, or in certain stream sections, consistent with the thermochemical model results. Downstream concentration trends and mineral saturation levels suggest that precipitation of Sr-, Pb-rich barite and celestite consume Ba, Sr and Pb, whereas dissolved Cu, Pb and Zn may adsorb onto solid particles, especially after the junctions of the acidic stream with non-acidic rivers. We calculated that significant fluxes of SO₄, F, Cl, Al, SiO₂, Ti, Mn and Cu may reach the irrigation system, possibly causing serious environmental impacts such as soil acidification and induration.     

~(186)锇和~(188)锇双同位素稀释法在辉钼矿铼-锇测年中的应用

以经过负离子热表面电离质谱仪准确标定的1 86Os和1 88Os双同位素作为稀释剂 ,利用1 86Os和1 88Os计算1 87Os的含量 ,能有效地减少用等离子体质谱仪测定1 87Os时由于仪器本身的不稳定性及质量歧视效应所产生的误差 ,使测量准确度比用单同位素作为稀释剂有明显提高。方法应用于辉钼矿Re -Os年龄标准参考物及样品的测定 ,结果与参考值一致 ,5份试样测定的RSD <3%。     

高温高压模拟实验气态产物碳同位素演化特征

对泥炭、褐煤样品进行了高压（０．１～２ＧＰａ）、高温（２００～８００℃）模拟实验,并用微量气体同位素测定系统（ＧＣ－Ｃ－ＭＳ）测定了气态产物的碳同位素值。在４００℃的温度条件下,乙烷、丙烷、正丁烷碳同位素值有随压力升高而变重的趋势,并出现了碳同位素局部反序的特征（δ＾１３Ｃ２〉δ＾１３Ｃ３）;在６００℃、１ＧＰａ和１．５ＧＰａ的温压条件下,甲烷和乙烷的δ＾１３（ＰＤＢ）值偏重,分别约为－１５．０‰     

古里雅冰芯氧同位素地层学

在冰芯研究中,氧同位素比率不仅是气温的一种代用指标,而且其变化又是冰芯年层划分的依据之一。本文着重阐述了青藏高原古里雅３０９ｍ冰芯中δ^１８Ｏ记录研究的一些结果。对于该冰芯上部１２０ｍ,根据δ^１８Ｏ等的季节变化特征可划分出２０００多个年层,这是该冰芯高分辨率气候环境记录恢复的基础。借助于放射性物质（３６ＣＩ）测年等手段,建立了该冰芯下部的时间标尺。据此恢复了０．１２５Ｍａ以来古里雅冰芯中１８Ｏ记录,将其与深海沉积中的氧同位素变化相比较,可划分出阶段 １,２,３,４和５,其中阶段５又可划分出 ５个业阶段,即ａ,ｂ,ｃ,ｄ和ｅ亚阶段。古里雅冰芯１８Ｏ记录的一个突出特征就是其升高和降低的幅度都很大,这反映了青藏高原对于气候变化的响应是极为敏感的。５ｅ时古里雅冰芯中δ^１８Ｏ所记录的升温幅度达５℃,高于全球平均升温值２～３℃。     

中国东北地区中新生代花岗岩中氮含量及其同位素特征

通过对中国东北地区花岗岩类样品的分段加热,探讨了岩石氮气同位素组成的测定方法,并测定了释放出的Ｎ２含量及δ＾１５Ｎ值。分析结果表明,中国东北不同地区的花岗岩、流纹岩和花岗斑岩在分段加热过程中,不同温度段释放Ｎ２含量及其同位素组成特征不同,释放Ｎ２含量判别较大。花岗岩释放Ｎ２含量为１．６４～６．２３uＬ／g,最大释放峰温度在６００℃左右,流纹岩、花岗斑岩释放Ｎ２含量为１０８．９８～７５５．９６uＬ／g,     

微细浸染型金矿深源矿质和流体地球化学示踪研究

在宏观和微观地质特征研究基础上,运用硅同位素动力学分馏原理,结合硅质阴极发光分析,论证了微细浸染型金矿的成矿硅质、矿质和流体主要直接来源于上地幔分异或深部循环的超临界流体,并认为这种深部因素可能对形成大型和超大型矿床发挥了重要作用.这对该类型金矿的成因研究及找矿开辟了新的思路.     

田湾金矿成矿带成矿流体的同位素地球化学示踪

田湾金矿成矿带中 ,成矿流体同位素组成的复杂性 ,反映了成矿流体是多源的。石英流体包裹体氢氧同位素组成表明 ,成矿流体中的水主要来源于大气降水和岩浆水的混合。碳、氧同位素(δ13 C和δ18O)组成表明 ,既有沉积围岩中的碳 ,也有深部来源的碳 ,具有混合来源特征。成矿带内δ3 4S波动于 0‰～ 10‰之间 ,变化不大 ,具有深部来源硫的特征。大发沟矿段铅同位素组成变化较大 ,具有深、浅多源性。     

锂同位素及其地质应用研究进展

锂同位素示踪是近几年发展起来的一门新兴的稳定同位素地球化学方法,锂有两个稳定同位素：^6Li和^7Li。自在界锂同位素的组成变化很大,其δ^6Li值变化幅度超过60‰,现代大洋水的δ^6Li值为－31．0‰,洋中脊玄武岩（BORB）的δ^6Li值为－4．7‰--3.7‰,由于锂同位素存在大的分馏和不同地质体中在截然不同的δ^6Li值,因此锂同位素地质应用前景十分广泛。目前,锂同位素在研究星云形成过程和宇宙事件,洋壳蚀变和海底热液活动,壳－幔物质循环和板块俯冲作用过程,判断卤水起源和演化等方面的研究中成效显著。     

新疆阿勒泰地区小冰期特征的树轮δ13C记录

建立了新疆阿勒泰地区一个长约450a的落叶松树轮碳同位素年表.该年表一个最为明显的特点是1850年后年轮δ¹³C显著降低,这是化石燃料燃烧和土地利用方式改变的缘故.在1550—1850年期间,该年表经历了明显的距平“正负”(即暖冷)变化:17世纪年轮δ¹³C值相对偏负,气温较低,18世纪年轮δ¹³C值相对偏正,温度较高.根据已有的树轮δ¹³C温度系数,17世纪的温度相对偏低约0.67～2.46℃.广泛的区域性对比表明,该年表所揭示的小冰期温度变化具有较高的可信度。     

中国北方第四系地下水同位素分层及其指示意义

中国北方第四系地下水中的D, 18O, 3H和14C含量存在明显的分层现象, 这种现象与末次冰期以来的古气候变化有着较好的对应性, 反映了全新世和末次冰期气候条件的差别以及地下水不同的形成机制.深层地下水为晚更新世末次冰期时期形成, 其δ(D) 和δ(18O) 值与全新世补给形成的浅层地下水相比, 分别贫4× 10-3~ 16× 10-3和1× 10-3~ 2× 10-3, 说明末次冰期时期年均气温较低.古地下水中D和18O的大陆梯度与全新世以来地下水中的梯度基本相同, 说明在过去30000a来尽管气温发生变化, 但中国北方大陆的大气循环模式没有发生实质性的改变.地下水同位素分层现象反映了3种不同的补给机制及参与现代水循环程度.这些信息对大陆尺度上的水循环研究和地下水的可持续开发利用有着重要的意义.